JPH05107325A - バツテリー残量表示装置 - Google Patents
バツテリー残量表示装置Info
- Publication number
- JPH05107325A JPH05107325A JP3270710A JP27071091A JPH05107325A JP H05107325 A JPH05107325 A JP H05107325A JP 3270710 A JP3270710 A JP 3270710A JP 27071091 A JP27071091 A JP 27071091A JP H05107325 A JPH05107325 A JP H05107325A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- microcomputer
- display device
- charge
- remaining amount
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】充電式バッテリーにおいて、精度の高い残量表
示装置を作る。 【構成】電流検出回路と、マイコンと、表示装置とより
なり、バッテリーの単位時間あたりの自己放電電流と、
表示装置の単位時間あたりの消費電流を、予めマイコン
に記憶させておいて、マイコンの時計積算機能と前記記
憶値を積分することで自己放電電流と消費電流を求め
る。 【効果】精度の高いバッテリー残量表示装置が得られ
る。
示装置を作る。 【構成】電流検出回路と、マイコンと、表示装置とより
なり、バッテリーの単位時間あたりの自己放電電流と、
表示装置の単位時間あたりの消費電流を、予めマイコン
に記憶させておいて、マイコンの時計積算機能と前記記
憶値を積分することで自己放電電流と消費電流を求め
る。 【効果】精度の高いバッテリー残量表示装置が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操作性、信頼性に優れ
たバッテリー表示装置に関する。
たバッテリー表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、例えば実開昭６４−６５
７５によればバッテリーの充電電流と充電時間、及び放
電電流と放電時間とを積算することによってバッテリー
の残量を計測する方法が開示されている。
７５によればバッテリーの充電電流と充電時間、及び放
電電流と放電時間とを積算することによってバッテリー
の残量を計測する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のバッテリー
残量表示技術によれば、バッテリーの自己放電により失
われる電荷量を無視しており、また、マイコンや表示装
置によって消費される電荷量も無視されているために、
バッテリーを定期的に充放電して使用するときには、あ
まり問題なしに使用できるが、バッテリーを一度充電し
た後に暫く使用せずに放置しておいて使用するような状
況を想定してみると、使わずに放置しておいたときのバ
ッテリーの自己放電を無視出来なくなる。図５に現状の
ニッケルカドミュウムバッテリーの自己放電特性曲線を
示す。これによると、例えば完全に充電した状態のバッ
テリーを３０℃の雰囲気に２ヵ月間放置しておいたとき
には、充電したバッテリーの６０％が自己放電によって
無くなってしまうことになる。いま、充電式バッテリー
を使用する例として、ビデオカメラを考えてみる。ビデ
オカメラのユーザー調査によると、ごく一般的なユーザ
ーを対象として、ビデオカメラの使い方を調べてみる
と、せいぜい年間に５〜６度ぐらいしかビデオカメラを
使っていないことが知られている。このことは、２〜３
ヵ月に一度ぐらいしか使わないことになり、せっかく充
電しておいても、実際に使いたいときには、もう一度充
電しなければ使えないことになる。しかるに、従来技術
によるバッテリー残量表示を付けたときには、実際に使
用した電荷量よりも自己放電によって失われた電荷量の
方が多くなる可能性が大きく、残量表示にはまだ十分に
バッテリーが残っているように表示されていながら、実
際にはほとんどバッテリーが残っていないような状況が
起こる。これでは、せっかくマイコンを使って正確な残
量表示を試みても誤差の方が大きくなるという不都合が
生じる。
残量表示技術によれば、バッテリーの自己放電により失
われる電荷量を無視しており、また、マイコンや表示装
置によって消費される電荷量も無視されているために、
バッテリーを定期的に充放電して使用するときには、あ
まり問題なしに使用できるが、バッテリーを一度充電し
た後に暫く使用せずに放置しておいて使用するような状
況を想定してみると、使わずに放置しておいたときのバ
ッテリーの自己放電を無視出来なくなる。図５に現状の
ニッケルカドミュウムバッテリーの自己放電特性曲線を
示す。これによると、例えば完全に充電した状態のバッ
テリーを３０℃の雰囲気に２ヵ月間放置しておいたとき
には、充電したバッテリーの６０％が自己放電によって
無くなってしまうことになる。いま、充電式バッテリー
を使用する例として、ビデオカメラを考えてみる。ビデ
オカメラのユーザー調査によると、ごく一般的なユーザ
ーを対象として、ビデオカメラの使い方を調べてみる
と、せいぜい年間に５〜６度ぐらいしかビデオカメラを
使っていないことが知られている。このことは、２〜３
ヵ月に一度ぐらいしか使わないことになり、せっかく充
電しておいても、実際に使いたいときには、もう一度充
電しなければ使えないことになる。しかるに、従来技術
によるバッテリー残量表示を付けたときには、実際に使
用した電荷量よりも自己放電によって失われた電荷量の
方が多くなる可能性が大きく、残量表示にはまだ十分に
バッテリーが残っているように表示されていながら、実
際にはほとんどバッテリーが残っていないような状況が
起こる。これでは、せっかくマイコンを使って正確な残
量表示を試みても誤差の方が大きくなるという不都合が
生じる。
【０００４】さらに、上記従来技術によれば、マイコン
の計測開始時点をどの時点にするかについて、明記され
ていない不都合があった。さらには、残量表示装置を常
時配置させる構成にしているため、表示装置の不用時に
も常時表示させなければならない不都合があった。
の計測開始時点をどの時点にするかについて、明記され
ていない不都合があった。さらには、残量表示装置を常
時配置させる構成にしているため、表示装置の不用時に
も常時表示させなければならない不都合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
した従来技術の不都合を解消すべく、バッテリーの自己
放電およびバッテリー残量表示手段による電荷消費量を
計測表示することを特徴とする。自己放電電荷量を計測
する手段として温度ないし湿度をパラメータとする予測
曲線を予めマイコンに記憶させておいて、自己放電電荷
量を、予想曲線と経過時間の積分により求める。また、
残量表示手段の表示により消費される電荷量を計測する
ために、予め単位時間あたりの残量表示手段消費電荷量
をマイコンに記憶しておいて、この値と、経過時間との
積分にて求めることが出来る。
した従来技術の不都合を解消すべく、バッテリーの自己
放電およびバッテリー残量表示手段による電荷消費量を
計測表示することを特徴とする。自己放電電荷量を計測
する手段として温度ないし湿度をパラメータとする予測
曲線を予めマイコンに記憶させておいて、自己放電電荷
量を、予想曲線と経過時間の積分により求める。また、
残量表示手段の表示により消費される電荷量を計測する
ために、予め単位時間あたりの残量表示手段消費電荷量
をマイコンに記憶しておいて、この値と、経過時間との
積分にて求めることが出来る。
【０００６】また、マイコンの計測開始時点を充電完了
時点とすることで従来技術の不都合を解消する。さらに
は、表示装置を着脱自在なる装置を提供することで従来
の不都合を解消する。
時点とすることで従来技術の不都合を解消する。さらに
は、表示装置を着脱自在なる装置を提供することで従来
の不都合を解消する。
【０００７】
【作用】自己放電電荷量をバッテリーの満充電電荷量よ
り常時減算することで、自己放電電荷を考慮に入れた正
確なバッテリー残量算出ができる。また、表示手段によ
る消費電力を常時減算することで正確なバッテリー残量
算出ができる。また、マイコンの計測開始時点を充電完
了時点とすることで正確なバッテリー残量算出ができ
る。さらには、表示装置を着脱自在に構成することで表
示装置不使用時には取外しておくことが出来、消費電力
の低減ができる。また、複数のバッテリーに対して１つ
の表示装置を用意することで全体のコスト低減につなが
る。
り常時減算することで、自己放電電荷を考慮に入れた正
確なバッテリー残量算出ができる。また、表示手段によ
る消費電力を常時減算することで正確なバッテリー残量
算出ができる。また、マイコンの計測開始時点を充電完
了時点とすることで正確なバッテリー残量算出ができ
る。さらには、表示装置を着脱自在に構成することで表
示装置不使用時には取外しておくことが出来、消費電力
の低減ができる。また、複数のバッテリーに対して１つ
の表示装置を用意することで全体のコスト低減につなが
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の１実施例を示す外観斜視図である。
図２は本発明の他の１実施例を示す外観斜視図である。
図１において、バッテリーの外装８の上面に表示装置６
が設けられ、表示装置には現在８５％の表示が示されて
いる。バッテリーの残量表示は、このように満充電に対
して現在何パーセントであるような表示をすることが望
ましいが、この他にも図１の右側に示すようにＥ（エン
プティ：空）とＦ（フル：満充電）の間を数段階に区分
して視覚的に表示する方法でも良い。バッテリーの外装
８には表示装置以外にも、マイコン５やバッテリー１が
収納され、これらは後に詳述する。また、図１に示すバ
ッテリーは図示されないが、バッテリー端子７ａ，７ｂ
を有し、これらの端子を通して、充電及び、放電を繰り
返すことのできる着脱式バッテリーである。図２は本発
明の他の１実施例を示す外観斜視図であり、外装８に対
して表示装置６が着脱自在に取り付けられる。
る。図１は本発明の１実施例を示す外観斜視図である。
図２は本発明の他の１実施例を示す外観斜視図である。
図１において、バッテリーの外装８の上面に表示装置６
が設けられ、表示装置には現在８５％の表示が示されて
いる。バッテリーの残量表示は、このように満充電に対
して現在何パーセントであるような表示をすることが望
ましいが、この他にも図１の右側に示すようにＥ（エン
プティ：空）とＦ（フル：満充電）の間を数段階に区分
して視覚的に表示する方法でも良い。バッテリーの外装
８には表示装置以外にも、マイコン５やバッテリー１が
収納され、これらは後に詳述する。また、図１に示すバ
ッテリーは図示されないが、バッテリー端子７ａ，７ｂ
を有し、これらの端子を通して、充電及び、放電を繰り
返すことのできる着脱式バッテリーである。図２は本発
明の他の１実施例を示す外観斜視図であり、外装８に対
して表示装置６が着脱自在に取り付けられる。
【０００９】図３は本発明の１実施例の回路図を示す。
【００１０】バッテリーの外装８内にはバッテリー１、
電流検出回路２、差動増幅器３、Ａ／Ｄ変換器４、マイ
コン５が組み込まれ、表示装置６は前述のようにバッテ
リーの外から読み取り可能な構造で組み込まれている。
電流検出回路２、差動増幅器３、Ａ／Ｄ変換器４、マイ
コン５が組み込まれ、表示装置６は前述のようにバッテ
リーの外から読み取り可能な構造で組み込まれている。
【００１１】バッテリーの電流消費状態では、電流検出
回路２に消費電流に応じた電圧が発生すめため、差動増
幅器３で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器４に入力される、
Ａ／Ｄ変換器４では入力された直流電圧に応じて、Ａ／
Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達する、マイコン５
は該直流電圧をマイコン内の計算機能により電流値へ変
換し、それと共にマイコンの持つタイマー機能により時
間積算を行うため、該電流値と該積算時間との積によ
り、バッテリーの消費量を計算し、満充電の数値より該
消費量を減産し表示装置６に常時、表示するように構成
する。
回路２に消費電流に応じた電圧が発生すめため、差動増
幅器３で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器４に入力される、
Ａ／Ｄ変換器４では入力された直流電圧に応じて、Ａ／
Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達する、マイコン５
は該直流電圧をマイコン内の計算機能により電流値へ変
換し、それと共にマイコンの持つタイマー機能により時
間積算を行うため、該電流値と該積算時間との積によ
り、バッテリーの消費量を計算し、満充電の数値より該
消費量を減産し表示装置６に常時、表示するように構成
する。
【００１２】次に、自己放電の点から考えてみると、い
ま仮に 定格1000mA/h バッテリーが、満充電から 1 カ
月後には 10% 自己放電すると仮定した時には、 1 カ月
で約100mA/h 、 1 日当りにすると 約 3.3mA/h の自己
放電が有ることになる。従って、この数字に対して、マ
イコン５の持つタイマー機能により、例えば1 時間単位
で自己放電電荷を計測するときには、次式により求めら
れる。
ま仮に 定格1000mA/h バッテリーが、満充電から 1 カ
月後には 10% 自己放電すると仮定した時には、 1 カ月
で約100mA/h 、 1 日当りにすると 約 3.3mA/h の自己
放電が有ることになる。従って、この数字に対して、マ
イコン５の持つタイマー機能により、例えば1 時間単位
で自己放電電荷を計測するときには、次式により求めら
れる。
【００１３】
【数１】自己放電電荷量 ＝ 3.3mA/h × 時間 一般には、単位時間あたりの自己放電係数αは前述の図
５などの測定結果を元に、次式のように温度と、湿度の
関数として表現できる。
５などの測定結果を元に、次式のように温度と、湿度の
関数として表現できる。
【００１４】
【数２】α＝ｆ（Ｔ，Ｍ） ここで、Ｔは温度、Ｍは湿度をしめす。一方、マイコン
５および表示装置６によって消費される電荷量は次式の
ように表現できる。
５および表示装置６によって消費される電荷量は次式の
ように表現できる。
【００１５】
【数３】β＝ｋ（ｍｏｄｅ） ここで、ｍｏｄｅはバッテリーの使用されるモードを示
し、βはバッテリーの使用状態に応じて決定される定数
で表現される。
し、βはバッテリーの使用状態に応じて決定される定数
で表現される。
【００１６】従って、数２式、数３式を予めマイコン５
に記憶しておけば、自己放電と表示装置により消費され
る電荷量の合計は、次式のように求められる。
に記憶しておけば、自己放電と表示装置により消費され
る電荷量の合計は、次式のように求められる。
【００１７】
【数４】Ｑ＝Σαｔ＋Σβｔ ここで、ｔおよびｔはそれぞれ、バッテリーの自己放電
時間、表示装置使用時間を示す。
時間、表示装置使用時間を示す。
【００１８】ところで、数２式の温度と湿度の測定は次
のように行われる。まず、温度測定は、図３のサーミス
タと抵抗による温度測定回路２０により検出され、差動
増幅器２１で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器２２に入力さ
れる、Ａ／Ｄ変換器２２では入力された直流電圧に応じ
て、Ａ／Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達される。
一方、湿度は、湿度センサー２３により検出され、差動
増幅器２４で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器２５に入力さ
れる、Ａ／Ｄ変換器２５では入力された直流電圧に応じ
て、Ａ／Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達される。
のように行われる。まず、温度測定は、図３のサーミス
タと抵抗による温度測定回路２０により検出され、差動
増幅器２１で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器２２に入力さ
れる、Ａ／Ｄ変換器２２では入力された直流電圧に応じ
て、Ａ／Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達される。
一方、湿度は、湿度センサー２３により検出され、差動
増幅器２４で電圧増幅され、Ａ／Ｄ変換器２５に入力さ
れる、Ａ／Ｄ変換器２５では入力された直流電圧に応じ
て、Ａ／Ｄ変換された情報をマイコン５に伝達される。
【００１９】図４に本発明に関する、他の実施例を示
す。
す。
【００２０】図４において、充電完了時、充電器１１内
の充電回路１２より、充電完了信号を信号伝達素子１０
より、信号受信素子９に伝達することによりマイコン５
に満充電の情報を与え、残量表示を満充電の状態へ変え
る。
の充電回路１２より、充電完了信号を信号伝達素子１０
より、信号受信素子９に伝達することによりマイコン５
に満充電の情報を与え、残量表示を満充電の状態へ変え
る。
【００２１】
【発明の効果】バッテリーの残量表示をするときにバッ
テリーの自己放電電荷量を計測できるので、測定精度が
向上する。また、バッテリー残量表示装置の消費電力を
計測できるので、測定精度が向上する。さらにバッテリ
ーが満充電した時点で残量表示を開始するので残量表示
の精度が向上する。さらにはバッテリーの残量表示装置
を着脱自在に構成することで、必要なときだけ残量表示
が利用でき、不必要な電力消費が防げる。しかも、複数
このバッテリーに対して一つの表示装置を用意すればよ
いため、全体のコスト低減に寄与できる。
テリーの自己放電電荷量を計測できるので、測定精度が
向上する。また、バッテリー残量表示装置の消費電力を
計測できるので、測定精度が向上する。さらにバッテリ
ーが満充電した時点で残量表示を開始するので残量表示
の精度が向上する。さらにはバッテリーの残量表示装置
を着脱自在に構成することで、必要なときだけ残量表示
が利用でき、不必要な電力消費が防げる。しかも、複数
このバッテリーに対して一つの表示装置を用意すればよ
いため、全体のコスト低減に寄与できる。
【図１】本発明の１実施例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の他の１実施例を示す外観斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の１実施例の回路図である。
【図４】本発明の他の１実施例の回路図である。
【図５】バッテリーの自己放電特性説明図である。
１…バッテリー、 ２…電流検出回路、 ５…マイコン、 ６…表示装置、 １１…充電器、 ２０…温度測定回路、 ２３…湿度センサー、 数２式、数３式…予め決められた係数。
Claims (5)
- 【請求項１】充電式バッテリーにおいて、電流検出回路
と、マイコンと、表示装置よりなり、規定のバッテリー
容量から電流検出回路とマイコンの時間積算機能により
消費電流と消費時間を積算した量を、マイコンにて減算
することによりバッテリー残量を算出する残量表示装置
であって、自己放電電流による放電電荷量をマイコンに
より算出し、残量表示することを特徴とするバッテリー
残量表示装置。 - 【請求項２】請求項１において、さらに前記電流検出回
路と、前記マイコンと、前記表示装置により消費される
電流消費量もマイコンにより算出し、残量表示すること
を特徴とするバッテリー残量表示装置。 - 【請求項３】請求項２において、充電式バッテリーを充
電する充電器を有し、当該充電器より充電完了の信号を
受取り、前記充電式バッテリーのマイコン内の残量表示
計算を開始することを特徴とするバッテリー残量表示装
置。 - 【請求項４】請求項３において、前記残量表示装置は前
記充電式バッテリーに対して脱着自在なるバッテリー残
量表示装置であって、バッテリーに装着することにより
バッテリー残量表示されることを特徴とするバッテリー
残量表示装置。 - 【請求項５】請求項１において、特に温度、湿度等の周
囲環境を検出する回路を設け、該回路により検出された
値により、予め決められた係数にて自己放電電流による
放電電荷量を計算することを特徴とするバッテリー残量
表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270710A JPH05107325A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | バツテリー残量表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3270710A JPH05107325A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | バツテリー残量表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107325A true JPH05107325A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17489888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3270710A Pending JPH05107325A (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | バツテリー残量表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107325A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017067627A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社キャプテックス | 電池管理システム |
| JP2017208344A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 自動車用のエネルギー貯蔵ユニット、およびエネルギー貯蔵ユニットを取り付けるための方法 |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP3270710A patent/JPH05107325A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017067627A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社キャプテックス | 電池管理システム |
| JP2017208344A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 自動車用のエネルギー貯蔵ユニット、およびエネルギー貯蔵ユニットを取り付けるための方法 |
| US11217834B2 (en) | 2016-05-20 | 2022-01-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Energy storage unit for a motor vehicle battery, and method for fitting an energy storage unit |
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